Woda z piaskiem, chemikalia lub ścieki Wyzwanie podejmują

temat wydania
Woda z piaskiem, chemikalia lub ścieki
Wyzwanie podejmują przepływomierze elektromagnetyczne ARKON
Rynek przepływomierzy do cieczy pełen jest urządzeń wykorzystujących różne zasady fizyczne w celu pomiaru.
Jednymi z najbardziej powszechnych są przepływomierze elektromagnetyczne, które zyskały dużą popularność
dzięki połączeniu uniwersalności z niezawodnością. Elekromagnetyki mierzą wszelkie ciecze przewodzące: czyste, zanieczyszczone, agresywne chemicznie, z dużą zawartością ciał stałych. Można je stosować zarówno do
małych jak i bardzo dużych rurociągów, a nieskomplikowana konstrukcja zapewnia niezawodność trudną do
uzyskania w przypadku innych metod.
Indukcja Faraday’a
Główna podstawa teoretyczna funkcjonowania przepływomierza elektromagnetycznego opiera się o prawo indukcji
elektromagnetycznej, sformułowane przez
Michaela Faraday’a w 1831 r. Zgodnie z nim,
w przewodniku poruszającym się w polu
magnetycznym, czyli mierzonym medium,
indukowana jest siła elektromotoryczna
zależna od natężenia pola magnetycznego
i prędkości przepływu przewodnika. W praktyce, stałe pole elektromagnetyczne wytwarzane jest przez dwie cewki umieszczone po
przeciwległych stronach rury pomiarowej.
Aby wytworzyć pole elektromagnetyczne,
przez cewki przepływa prąd stały o zmiennej biegunowości. Indukowane napięcie
w przepływającym medium mierzone jest
przez dwie elektrody umieszczone naprzeciw siebie, mające kontakt z przepływającą
cieczą. Napięcie to jest proporcjonalne do
prędkości przepływu badanego medium.
W następnej koU
lejności układ eleT
ktroniczny, mając
dane dotyczące
przekroju poprzeD
cznego rurociągu,
B
oblicza objętościowy strumień przeZasada działania
pływu.
Przewodzące, zanieczyszczone,
lepkie...
Przepływomierze elektromagnetyczne
znajdują zastosowanie nie tylko tam, gdzie
przestaje być możliwy pomiar innymi metodami. Stanowią one rozsądną propozycje również wobec metod pomiarowych
w prostych aplikacjach. Najistotniejszą
rzeczą z punktu widzenia możliwości zastosowania tego rodzaju przepływomierza jest przewodność elektryczna cieczy.
Pomiar przepływu cieczy przewodzących
jest możliwy już od 5μS/cm. Tym samym,
zastosowanie elektromagnetyków jest
mocno ograniczone w pomiarach przepływu produktów ropopochodnych oraz sa-
6
mej ropy naftowej. Metoda ta doskonale
pośrednio ze sobą, a wartość mierzona
sprawdza się jednak w pomiarach cieczy
wyświetlana jest bezpośrednio w miejscu
silnie zanieczyszczonych, stanowiąc niepomiarowym. Dla aplikacji wymagających
kiedy w tym względzie jedyne możliwe
zdalnego połączenia przetwornika np.
rozwiązanie. Niejednorodność medium
z uwagi na środowisko lub temperaturę
nie stanowi problemu, dzięki czemu możmedium, możliwa jest konfiguracja zdalliwy jest skuteczny pomiar przepływu
Wówczas przetwornik można zaepływu
na. Wów
cieczy z dużą zawartością cząstek
montować na ścianie, panelu lub
stek
mont
stałych lub pęcherzyków gazów,
szynie DIN. W przeciwieństwie
ów,
szyn
a także mediów silnie ścierająjądo urządzeń elektromagnecych oraz agresywnych chemicztycznych innych producentów,
cztycz
nie. Inną z zalet tej metody jest
sygnał pomiędzy czujnikiem
est
sygn
także fakt, że na zdolność pomiaprzetwornikiem MAGX2 nie jest
miaa prz
rową oraz dokładność (nawett 0,2%)
przesyłany analogowo lecz cyfrowo.
przesyła
nie ma większego wpływu
Dzięki takiemu rozwiązaniu
lepkość ani gęstość mierzomożliwe jest usytuowanego medium.
nie przetwornika nawet
Przepływomierze działaw odległości do 500 m od
ją praktycznie niezależnie od
czujnika, bez koniecznociśnienia panującego w ruści wzmocnienia sygnału.
rociągu. Temperatura meCzujnik przepływu posiadium, mieszcząca się w zada stopień ochrony IP68
kresie pracy urządzenia,
oraz obudowę pokrytą
MAGX2 w wersji kompaktowej
również nie ma bezpopowłoką antykorozyjną,
średniego wpływu na
dzięki czemu urządzenia
możliwość ani dokładność pomiaru. Urząz powodzeniem może być stosowane
dzenia firmy Arkon mogą być instalowane
w miejscach o dużej wilgotności, zalanych
w rurociągach o średnicach od DN10 do
lub zalewanych okresowo.
DN1000, a ich przewagą serwisową jest
Skonfiguruj swój własny
brak części ruchomych, mających kontakt
przepływomierz
z medium. Dzięki temu, urządzenia elektromagnetyczne charakteryzują się dużą
niezawodnością. Wart zaznaczenia jest
Dzięki innowacyjnej konstrukcji morównież fakt, że z uwagi na konstrukcje,
dułowej „Plug & Play”, przepływomierz
nie mamy tutaj do czynienia ze spadkiem
MAGX2 jest uniwersalnym, elastycznym
ciśnienia, a częste zmiany przewodności
i atrakcyjnym cenowo rozwiązaniem. Przewłaściwej cieczy nie mają istotnego wpłytwornik urządzenia składa się na stanwu na dokładność pomiaru.
dardową, prostą jednostkę centralną,
która może zostać wyposażona w moduły
MAGX2. Kompaktowy lub zdalnyy
zgodnie z życzeniem. Każdy moduł je
jest w zasadzie niewielkim
Każdy przepływomierz MAGX2
GX2
(o wielkości dużego znaczzasadniczo składa się z czujnika
a
ka
przepływu oraz przetwornika
k pocztowego) układem
elektronicznym,
który może
– dwóch elementów, które doe
być
piero połączone ze sobą stanob dowolnie instalowany
i usuwany z jednostki cenwią kompletny przepływomierz.
tralnej,
zaledwie w ciągu
Urządzenie może zostać skonfit
kilku
gurowane jako urządzenie kom-ki sekund. Dzięki takiemu
rozwiązaniu
można zawsze
paktowe – czujnik przepływu oraz
az
rozw
doposażyć
posiadany przeprzetwornik montowane są bezz- Przetwornik MAGX2
dop
temat wydania
pływomierz o kolejne moduły komunikacji,
dostosowując układ do zmieniających się
wymogów systemowych.
Wyjątkowe opcje komunikacji
Materiał
zwilżany
Guma twarda
(Hard rubber)
Guma miękka
Rodzaj
Temperatura
medium
medium
woda pitna
0 ÷ 70°C
oraz ścieki
woda
z cząsteczkami
0 ÷ 70°C
ściernymi
chemikalia,
przemysł spożywczy, 0 ÷ 130°C
woda pitna
(Soft rubber)
Wyniki pomiarów zapisywane są na
karcie pamięci microSD (w formacie *.csv),
Teflon
a następnie mogą być transmitowane za
(PTFE , E-CTFE)
pomocą bardzo wielu dostępnych technologii komunikacyjnych. Wszystkie
Materiał elektrody
Rodzaj medium
moduły funkcjonują w oparciu o protoStal nierdzewna
woda, ścieki
kół MODBUS RTU, a urządzenia można
Hastelloy
woda morska, chemikalia
kalia
skonfigurować w popularne moduły koTytan
ciecze agresywne
munikacji i wyjść, takie jak porty RS232
Platyna
ciecze agresywne
oraz RS485, wyjście prądowe (4-20mA),
napięciowe (0-10V) czy też impulsowe.
nego. Każdy materiał ma bowiem
Dodatkowo, MAGX2 posiada możliwość
swoje ograniczenia temperaturodołączenia mniej standardowych moduwe i odpornościowe, które należy
łów, jak np. Bluetooth-moduł, który dzięwziąć pod uwagę przy doborze
ki zastosowaniu technourządzenia do medium o znanych
logii bezprzewodowej,
parametrach.
pozwala na komunikaWszystkie czujcję z urządzeniem do
niki przepływomie50 m w budynkach oraz
rza MAGX2 posiada200m w terenie otwarją dwie elektrody
tym. Innym rozwiązauziemiające. W apliniem bezprzewodowym,
kacjach na rurach plastidostępnym dla MAGX2,
kowych oraz metalowych
jest moduł komunikaz wykładziną wewnętrzną,
Pierścienie uziemiające.
cji w oparciu o GPRS
niezbędne jest zastosowa– wynik pomiaru może
nie dodatkowych pierścieni
być odczytany praktycznie z dowolnego
uziemiających.
miejsca na świecie. Co istotne, zastosoMAGX2 to nie wszystko
wanie modułu GPRS pozwala na zachowanie stopnia ochrony IP67 przetworniMAGX2 to najbardziej rozbudowany
ka. Gamę modułów bezprzewodowych
i zaawansowany model czeskiego produzamyka moduł GSM-SMS, umożliwiający
centa. W ofercie Arkona znajdują się jedbezprzewodowe monitorowanie pracy
nak jeszcze inne wersje. MAGB1 to zasilaurządzenia przy współpracy z aktywną
ny bateryjnie przepływomierz, który może
kartą sim. Urządzenie wyposażone w ten
pracować z dokładnością ±0.5%. Pozwala
moduł wysyła informację o aktualnym
to na zastosowanie go praktycznie wszęprzepływie na numer telefonu lub serwer
dzie tam, gdzie istnieje potrzeba rzetelnego
SMS. Użytkownik może również w każdej
pomiaru przepływu, a nie ma możliwości
chwili, za pomocą wiadomości SMS, wydoprowadzenia zewnętrznego źródła zasisyłać polecenia do przepływomierza (np.
lania. MAGB1 zasilany jest dwiema bateriapolecenie wysłania aktualnego stanu
mi litowymi o napięciu 3,6 V. Dzięki wbulicznika). W szerokiej gamie możliwości
dowanym algorytmom wspomagającym
komunikacyjnych, istnieje również moduł
optymalizację
zmniejszenia zupy
TCP/IP pozwalający na podłączenie
życia energii,
przewidywany
ie przeen
pływomierza do zasobów sieciowych
czas pracy baterii wynosi
owych
oraz komunikację za pośrednictwem
aż 5 lat. Po wyczerpaniu,
twem
sieci lokalnej lub internet.
bateria
może być bez
bate
problemu
wymieniona
prob
Wybór materiału zwilżanego
o
na nową,
a gdy w miejn
i elektrody
scu
s instalacji przepływomierza pojawi się
możliwość zasilania,
Tak jak w przypadku niemal
al
można doprowadzić
każdego urządzenia pomiarowego
go
zasilanie zewnętrzmającego styczność z mierzonym
m
ne 3,7 V DC.
medium, rodzaj materiału zwilżaneneUrządzenie dogo oraz elektroda są ważnymi kwewestiami przy wyborze odpowiedniego
ego
stępne w wersji komprzepływomierza elektromagnetycz- MAGB1 kompakt.
paktowej lub rozłą-
cznej może zostać wyposażone w wyjście impulsowe oraz posiada możliwość
komunikacji przez USB, przy użyciu protokołu MODBUS RTU. Dodatkowo można
dołączyć moduł GSM-SMS oraz GPRS.
Przepływomierz MAGB1 dedykowany jest
do średnic DN25-DN250.
Przepływomierz MAGS1 stanowi odpowiedź firmy Arkon na potrzeby rynku
odnośnie prostego i taniego urządzenia. Model ten dedykowany jest do stosowania w aplikacjach z istsystemem PLC oraz
niejącym
i j
sy
komunikacją
komunik
kacj RS485 opartą o MODBUS RTU.
Przepływomierz
P
nie wymaga przetwornika i może
pracować samodzielnie w rurociągach o średnicach DN25 –
DN250.
Niezależnie
MAGS1
od
d modelu, każdy przepływomierz
marki Arkon można wyposażyć w dostosowane do medium materiały zwilżane
i elektrody. Co istotne, każde urządzenie
dostarczane jest z indywidualnym certyfikatem kalibracji.
Jakość poparta doświadczeniem
Firma Arkon od 2000 roku dostarcza
swoje rozwiązania do odbiorców na całym
świecie. Dzięki wysokiej jakości swoich
urządzeń wyposażonych w nowoczesne
technologie transmisji danych, przepływomierze marki Arkon cieszą się stale
rosnącym zainteresowaniem zakładów
w zachodniej Europie, Ameryce Północnej
i Południowej oraz Azji. Od 2011 roku aparatura spod znaku Arkon dostępna jest
także na polskim rynku.
Autor artykułu:
Maksym Cichoń
Absolwent kierunku Energetyka na Politechnice Śląskiej. W Introlu pracuje od 2010
w dziale przepływów na stanowisku specjalisty ds AKP. Zajmuje się bezinwazyjnymi
pomiarami przepływu cieczy i gazów oraz
przepływomierzami elektromagnetycznymi.
tel. 032/7890091
e-mail: [email protected]
7